PS微孔酶标板等离子清洗处理提高亲水性改善吸附性能

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2023-05-08

目前应用最广的酶标板的基材是PS。具有良好吸附性能的酶标板不仅能够保证生产的顺利进行，同时也有助于抗原抗体的筛选工作。因此PS的表面性能对抗原、抗体或其他生物分子的吸附起着至关重要的作用。
原始的未经改性的聚苯乙烯微孔板在酶联免疫吸附试验中是依靠抗原或抗体与其表面的物理吸附作用、共价键合作用或氢键作用，使抗原或抗体在固相载体表面进行反应。由于PS表面疏水，与蛋白质或者多肽之间的结合是依赖于疏水相互作用的非特异性物理吸附，这种吸附所固定的蛋白吸附量少且难以控制，吸附效果不均匀，蛋白容易脱落，试剂盒长时间储存容易失效，容易受各种因素干扰，如温度，pH等，而且当蛋白质是亲水性蛋白时，固定化通常是低效的，需要大量的蛋白质进行固定化，ELISA检测结果的准确性明显降低。另外，未经改性的PS生物相容性较差，疏水性表面会导致吸附在其表面的蛋白质发生形变，改变构象，研究表明吸附在亲水表面的蛋白质形变要小的多，因此未经改性的PS难以进行表面修饰，满足目前酶联生化检测中特异性吸附的要求，所以对微孔板进行表面改性，提高PS微孔板的吸附性能，是ELISA技术的一个重要研究方向。

目前，为获得具有良好吸附性能的酶标板，主要通过改善注塑条件或对其进行后处理改变其表面特征。PS微孔板表面改性的方法主要有湿化学、等离子体处理、紫外辐射、γ射线等方法。

等离子体表面改性技术

等离子体是除了气、液、固之外，物质存在的第四态。它是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质。虽然日常生活中我们很少提及等离子体，但等离子体在我们日常生活中是很常见的，像闪电、极光以及宇宙中大多数我们可以看见的物质等。

等离子体表面改性技术优点众多，可直接在表面接枝官能团，改善材料的亲疏水性、生物相容性等，且不引入其它杂质，对材料表面的处理只会影响到表面以下几纳米的深度，不会破坏材料的内部结构，并且等离子体处理技术工艺简单、操作简单、处理时间短，不会产生有毒的化学物质，工艺安全可靠并且无毒环保，在近些年的也一直备受研究者们的青睐。

不同等离子处理时间对PS微孔板表面润湿性的影响

静态水接触角不仅是表征材料表面润湿性的主要因素，而且也是表面化学性质的重要指标。实验中分别采用Air、Ar和N2作为等离子体工作气体，对PS微孔板表面进行改性处理。图1-1分别是不同等离子体处理时间对应的PS微孔板接触角的变化曲线。从图中可以看出，未经等离子体处理的PS微孔板的接触角为95°，处理功率固定为200W时，随等离子体处理时间延长，20s内三种气体处理的接触角均显著下降，下降到45°左右，20s到100s内下降趋于平缓，100s以后接触角不再明显变化，这表明等离子体改性在一定处理时间后表现出饱和效应。处理时间达100s时，不同工作气体放电等离子体对材料表面润湿性的改善存在一定的差异，Air，Ar，N2等离子体处理的PS微孔板的接触角分别下降为30.57°，31.74°，34.33°。另外，对比图中三种气体的润湿性改性效果，可以看出，N2等离子体不如Air等离子体改性效果强，Ar的改性效果居中，Air与N2都是反应性气体，其等离子体不仅会对材料表面产生物理刻蚀作用，还会引发接枝反应，使表面化学组成发生变化，在一定功率下，随处理时间的延长，等离子室内活性粒子的含量上升，如O、H、N、OH和N2+与材料表面的聚合物链反应，产生羟基、氧化物和氮化物等极性亲水组分，这些亲水组分Air（N2、O2）和N2产生的。而Ar是惰气体，其等离子体对表面产生刻蚀的同时，活性物质撞击材料表面通过吸氢在聚合物表面产生碳自由基，自由基在接触空气时，将含氧官能团引入表面。在时间超过100s后自由基浓度达到饱和不再上升，极性成分没有随着处理时间的增加而进一步增加，从而导致接触角不再变化。